当前位置:首页 > 新人教版八年级下册物理内能知识点全面总结
②不同钢球从同一高度滚下,钢球碰撞木块时的速度相同,质量大的钢球将木块推得远,说明物体动能的大小与物体的质量有关。
结论:物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
方法技巧:①让同一个钢球从不同的高度滚下,钢球到达水平面时的速度不同,速度越大,木块被推动的距离越大,说明钢球的动能越大,这是控制质量相同,来探究动能与速度的关系;换用质量不同的钢球,让它们从同一高度滚下,钢球到达水平面时的速度相同,而钢球质量越大,木块被推动的距离越大,说明钢球的动能越大,这是控制速度相同,探究动能与质量的关系。这种研究方法被称为“控制变量法”。
②本试验中运用了转换法,利用钢球推动木块做功,通过木块被推动的距离大小判断钢球动能的大小。
评估、交流与合作:在探究和理解动能大小与哪些因素有关时,应注意以下三点:
①因动能的大小与物体的质量、运动的速度等因素有关,所以要用控制变量的方法进行试验,并且运用转换法,利用钢球推动木块做功,通过木块被推动的距离大小判断钢球动能的大小。 ②一切运动的物体都具有动能,物体的动能由物体的质量和其速度的大小决定,在讨论质量和速度对动能大小的影响时,必须注意两个因素的同时性,而不可忽略任何一个。例如:子弹和火车的动能比较。
③在分析有关物体动能大小的变化时,要同时考虑物体的质量和物体的速度是否发生变化,不能只考虑其中的一个方面。例如:公路上匀速行驶的正在洒水的洒水车,尽管速度没有变化,但它的动能还是在不断减小,因为洒水车的总质量在不断减少。
知识点三、势能
1、重力势能:在地球表面附近,物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 2、实验探究:决定重力势能大小的因素 提出问题:重力势能的大小与哪些因素有关
猜想与假设:能是表示物体具有做功的本领的物理量,被举高物体的质量越大,能够做的功就越多;同一物体位置越高,能够做的功也越多。所以重力势能可能与物体的质量和物体的高度有关。 设计并进行实验:a、如图所示,把质量为m的重物第一次从h高处由静止放下,第2次从2h高处由静止放下,比较两次把小桌子砸入的深度。 b、如图所示,把重物都从h高处由静止放下,第1次重物质量为m,第2次重物质量为2m,比较两次把小桌子砸入的深度。
探究分析:重物的质量相等时,高度大的把小桌子砸入的深度大,说明质量相等时,高度大的重物的重力势能大。
重物的高度相等时,质量大的把小桌子砸入的深度大,说明高度相等时,质量大的重物的重力势能大。
探究归纳:决定重力势能大小的因素是物体的质量和高度,在高度一定的情况下,物体的质量越大,它具有的重力势能越大;在物体的质量一定的情况下,高度越大,它具有的重力势能越大。 注意:①在分析重力势能大小的变化时,要同时考虑物体的质量和高度两个因素,质量大的物体其重力势能不一定大;同理,高度大的物体,其重力势能也不一定大。
②在没有特别指明的情况下,“高度”一般是指相对于地面而言的。在初中阶段,通常把地面上的物体所具有的重力势能看成零。
③由于决定重力势能大小的因素是物体的质量和高度,因此本实验运用控制变量法。试验中通过观察比较小桌陷入沙子的深度来比较重力势能的大小。
3、弹性势能
①现象探究:物体发生弹性形变与做功 运动员把弓拉弯,放手后拉弯的弓把箭射出去。
探究归纳:拉完的弓把箭射出去,弓对箭做了功,我们说拉弯的弓具有能量。 ②弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能。 ③现象探究:影响弹性势能大小的因素
弓拉的越弯能把箭射得越远;钟表的发条拧得越紧,指针走动的时间越长;弹弓皮筋拉得越长,弹丸被弹射的越远。
探究归纳:影响弹性势能大小的因素是物体本身的材料和弹性形变的程度,在材料相同时,物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
注意:在分析弹性势能大小的变化时,一般分析同一个物体弹性势能大小的变化。 ④弹性势能的应用很广泛,如弹射座椅。
注意:不仅是弹簧具有弹性势能,只要是物体发生了弹性形变,此物体就具有弹性势能。 3、重力势能和弹性势能是常见的两种势能。 4、动能和势能的异同点 区别 概念 类型 动能 物体由于运动而具有的能 重力 物体由于受到中立并处在一定高度时具有势能 的能 一切运动的物体都具有动能 一切被举高的物体都具有重力势能 特点 的因素 质量、速度 具有能的物体都能够做功,其单位都是焦耳(J) 质量、高度 决定大小 共同特点 势 能 弹性 物体由于发生弹性形变而具有的能 势能 一切发生弹性形变的形变程度、物体均具有弹性势能 材料 11.4 机械能及其转化
知识点一、机械能及其转化 1、机械能
①动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。机械能是和物体的机械运动紧密联系的能量。机械能的单位是焦耳(J)。
②一个物体具有机械能时,可以表现为只有动能,没有势能,也可以表现为只有势能,没有动能。一个物体既具有动能,又有势能,她的机械能等于它的动能与势能之和。
③机械能大小的决定因素:质量、速度、高度、弹性形变量。 2、动能和重力势能的转化 ①单摆 运动方向 a到c c到b b到c c到a ②滚摆 运动方向 高度变化→ 重力势能变化 下降 上升 降低→减小 升高→增大 速度变化→ 能的转化 动能变化 变大→增大 重力势能转化为动能 变小→减小 动能转化为重力势能 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 降低 减小 升高 增大 降低 减小 升高 增大 变大 增大 重力势能转化为动能 变小 减小 动能转化为重力势能 变大 增大 重力势能转化为动能 变小 减小 动能转化为重力势能 3、动能和弹性势能的转化 研究的过程 木球压弯弹簧片 弹簧片把木球弹回 球的速度 不断减小直至为零 由零不断增大 动能 不断减小直至为零 由零不断增大 弹簧片形变程度 由小变大 弹性势能 不断增大 能的转化 动能转化为弹性势能 由大变小 不断减小, 弹性势能转化为动能 直至为零 归纳:动能和势能在一定条件下是可以相互转化的,转化过程就是一种形式的能量转化为另一种形式的能量的过程。
4、理解动能和势能的转化应注意的三个问题
①动能和重力势能的转化过程可分为上升段和下降段,上升段中动能转化为重力势能,下降段中重力势能转化为动能。
②分析动能和重力势能的转化问题时,不能只看表面现象,有时由于其他形式的能量参与了转化,会导致动能和重力势能之间没有发生转化。如某物体从斜面上匀速滑下时,重力势能减小,动能不变,重力势能没有转化为动能。
③动能和弹性势能之间发生转化时,可以发生在同一个物体上,也可以发生在不同的物体之间。如运动员进行蹦床表演时,运动员刚被弹起时,蹦床的弹性势能转化为运动员的动能;由高处落下的皮球在撞击地面发生形变的过程中,皮球的动能转化为弹性势能,皮球在恢复原状的过程中,他的弹性势能转化为动能。
规律总结:正确分析动能和势能相互转化,可分以下几步进行:
1)明确研究对象和所要研究的过程;2)物体在起始位置所具有的动能、势能;
3)在运动过程中,物体的高度、形变、速度是否变化,如何变化,物体的重力势能、弹性势能、动能是否变化,如何变化;
4)得出结论:一种形式的能减小必定有其他形式的能增加。 知识点二、机械能的守恒
1、机械能守恒:大量研究结果表明,如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和不变,或者说,机械能是守恒的。机械能守恒是有条件的,若考虑摩擦阻力等,机械能的总量就会变小,这是因为机械能转化成了其他形式的能,如落地的乒乓球越跳越低,最后静止在地面上,机械能的总量在减小。
2、判断机械能是否变化的方法
①除重力、弹力外无其他外力情况下的机械能转化(此时机械能守恒) 能的转化 判断依据 速度 高度 形变 动能转化为重力势能 重力势能转化为动能 动能转化为弹性势能 弹性势能转化为动能 减小 增大 增大 减小 减小 增大 滚摆上升时,速度减小,高度增大,滚摆的动能转化为重力势能 过山车开始下降时,高度减小,速度增大,过山车的重力势能转化为动能 实例 增大 运动的小球把弹簧压短,小球的动能转化为弹性势能 减小 把箭射出去,弓的弹性势能转化为箭的动能 ②存在除重力、弹力外其他外力情况下的机械能变化,有“机械能=动能+势能”判断。若质量
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